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变压器中的二次谐波:
变压器投入运行时,由于励磁涌流的作用,在变压器回路中产生大量的谐波分量,其中以二次谐波为主。其 值高于额定电流的几倍,因此引起差动保护动作。
1、谐波产生的原因
谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。谐波频率是基波频率的整倍数,任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波,每个谐波都具有不同的频率,幅度与相角。谐波可以区分为偶次与奇次性,第3、5、7次编号的为奇次谐波,而2、1 4,6、8等为偶次谐波,如基波为50Hz时,2次谐波为lOOHz,3次谐波则是150Hz。
2、利用二次谐波制动。
保护装置在变压器空载投入和外部故障切除电压恢复时,利用二次谐波分量进行制动; 内部故障时,利用基波进行保护; 外部故障时,利用比例制动回路躲过不平衡电流。
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在正常稳态下:在稳态时铁心中的磁通滞后外加电压900(电感上的电流落后外加电压900)磁通平稳见图
在交流电路中,磁通Φ总是落后电压u90°相位角。如果在合闸瞬间,电压正好达到 值时,则磁通的瞬间值正好为零,即在铁芯里一开始就建立了稳态磁通,在这种情况下,变压器不会产生励磁涌流。当合闸瞬间电压为零值时,它在铁芯中所建立的磁通为 值(Φm)。可是,由于铁芯中的磁通不能突变,既然合闸前铁芯中没有磁通,这一瞬间仍要保持磁通为零。因此,在铁芯中就出现一个非周期分量的磁通Φfz,其幅值为Φm。
这时,铁芯里的总磁通Φ应看成两个磁通相加而成,铁芯中磁通开始为零,到1/2 T时,两个磁通相加达 值,达到2Φ。因此,在电压瞬时值为零时合闸情况最严重。励磁涌流的大小和衰减速度,与合闸瞬间外加电压的相位,铁芯中剩磁的大小和方向、电源容量、变压器的容量及铁芯材料等因素有关。励磁涌流的大小和衰减速度。
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